JPH05269479A - オゾン発生量自動制御装置 - Google Patents
オゾン発生量自動制御装置Info
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- JPH05269479A JPH05269479A JP6888892A JP6888892A JPH05269479A JP H05269479 A JPH05269479 A JP H05269479A JP 6888892 A JP6888892 A JP 6888892A JP 6888892 A JP6888892 A JP 6888892A JP H05269479 A JPH05269479 A JP H05269479A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】処理水質と処理効率を向上させるために、過大
なオゾン注入を行うことなく、オゾン発生量を自動制御
し、かつ自動制御の精度を高める。 【構成】溶存オゾン濃度一定制御と排オゾン濃度一定制
御とを所定割合で同時併用し、汚濁負荷大なるときと、
汚濁負荷小なるときのいずれにおいても過大のオゾン発
生量となるのを阻止する。さらに、オゾン発生量の制御
時間に達したとき、次回の制御時間の計測値を予測し
て、はじめの制御出力を補正することにより、無駄時間
をなくしこの制御を高精度で効率よく行なうことができ
る。
なオゾン注入を行うことなく、オゾン発生量を自動制御
し、かつ自動制御の精度を高める。 【構成】溶存オゾン濃度一定制御と排オゾン濃度一定制
御とを所定割合で同時併用し、汚濁負荷大なるときと、
汚濁負荷小なるときのいずれにおいても過大のオゾン発
生量となるのを阻止する。さらに、オゾン発生量の制御
時間に達したとき、次回の制御時間の計測値を予測し
て、はじめの制御出力を補正することにより、無駄時間
をなくしこの制御を高精度で効率よく行なうことができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オゾンを利用して水処
理を行う水処理装置に適用され、処理対象物質の変化に
応じて、オゾン発生装置のオゾン発生量を自動的に制御
するオゾン発生量自動制御装置に関する。
理を行う水処理装置に適用され、処理対象物質の変化に
応じて、オゾン発生装置のオゾン発生量を自動的に制御
するオゾン発生量自動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置であって、排オゾン濃度或
いは溶存オゾン濃度のいずれか一方をフィードバックし
てオゾンの発生量を制御するものは既に周知である。源
水中の処理対象物質の量（以下、汚濁負荷という）と注
入オゾン量、排オゾン量および処理水中の溶存オゾン量
との関係について説明すると、注入したオゾンは、その
一部が源水中の処理対象物質等と反応して自己分解し、
残部が排オゾンおよび溶存オゾンとして、排ガス中およ
び処理水中に含まれて排出される。注入オゾン量を一定
量に固定しておくと、汚濁負荷が増加した際に、所期の
処理効果を得るためには、注入オゾン量が不足すること
になるので、排オゾン量または溶存オゾン量のいずれか
が一定となるように、オゾン注入量（オゾン発生量）を
制御する。
いは溶存オゾン濃度のいずれか一方をフィードバックし
てオゾンの発生量を制御するものは既に周知である。源
水中の処理対象物質の量（以下、汚濁負荷という）と注
入オゾン量、排オゾン量および処理水中の溶存オゾン量
との関係について説明すると、注入したオゾンは、その
一部が源水中の処理対象物質等と反応して自己分解し、
残部が排オゾンおよび溶存オゾンとして、排ガス中およ
び処理水中に含まれて排出される。注入オゾン量を一定
量に固定しておくと、汚濁負荷が増加した際に、所期の
処理効果を得るためには、注入オゾン量が不足すること
になるので、排オゾン量または溶存オゾン量のいずれか
が一定となるように、オゾン注入量（オゾン発生量）を
制御する。
【０００３】ところが、水処理を行う場合の処理目的は
被処理水中の処理対象物質を変化させることにあり、排
オゾン濃度および溶存オゾン濃度は、処理対象物質の変
化にある程度の相関関係があることから、処理対象物質
の変化の代用指標として制御に使用されているのであっ
て、排オゾン濃度または溶存オゾン濃度のいずれか一方
の量だけを処理対象物質の変化の代用指標として用いて
も、満足すべき制御結果は得られない。
被処理水中の処理対象物質を変化させることにあり、排
オゾン濃度および溶存オゾン濃度は、処理対象物質の変
化にある程度の相関関係があることから、処理対象物質
の変化の代用指標として制御に使用されているのであっ
て、排オゾン濃度または溶存オゾン濃度のいずれか一方
の量だけを処理対象物質の変化の代用指標として用いて
も、満足すべき制御結果は得られない。
【０００４】そこで、反応槽から排出される排オゾンの
測定値と、反応槽から流出する処理水中の溶存オゾンの
測定値のいずれか大きい方を選択して、この選択された
測定値を予め設定された目標値に一致させるように制御
する装置（以下、従来装置という）が、実開昭６３−９
０４９９号公報に開示されている。図９に示したよう
に、この従来装置２０は、原水（被処理水）Ａを取り入
れてオゾン処理するオゾン反応槽１かち排出される排ガ
スＣ中の排オゾンの濃度を測定する排オゾン濃度測定器
２と、同じく反応槽１から流出する処理水Ｂ中の溶存オ
ゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度測定器３と、を備
え、比較演算器４において測定器２と３の出力を比較
し、その値の大きい方を選択して、オゾン発生装置６の
電源７を制御する調節器５に出力することによってオゾ
ン発生量を制御するものである。要するに、従来装置２
０は主として測定器２と調節器５よりなる排オゾンの濃
度一定制御系と、主として測定器３と調節器５よりなる
溶存オゾンの濃度一定制御系とを切り換え使用可能にし
たものであり、排オゾンおよび溶存オゾンの制御系はい
ずれも濃度一定のカスケード制御系である。
測定値と、反応槽から流出する処理水中の溶存オゾンの
測定値のいずれか大きい方を選択して、この選択された
測定値を予め設定された目標値に一致させるように制御
する装置（以下、従来装置という）が、実開昭６３−９
０４９９号公報に開示されている。図９に示したよう
に、この従来装置２０は、原水（被処理水）Ａを取り入
れてオゾン処理するオゾン反応槽１かち排出される排ガ
スＣ中の排オゾンの濃度を測定する排オゾン濃度測定器
２と、同じく反応槽１から流出する処理水Ｂ中の溶存オ
ゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度測定器３と、を備
え、比較演算器４において測定器２と３の出力を比較
し、その値の大きい方を選択して、オゾン発生装置６の
電源７を制御する調節器５に出力することによってオゾ
ン発生量を制御するものである。要するに、従来装置２
０は主として測定器２と調節器５よりなる排オゾンの濃
度一定制御系と、主として測定器３と調節器５よりなる
溶存オゾンの濃度一定制御系とを切り換え使用可能にし
たものであり、排オゾンおよび溶存オゾンの制御系はい
ずれも濃度一定のカスケード制御系である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の周知
技術によれば、オゾンの注入量が多く、溶存オゾン量と
して排出される量が無視される場合には、排オゾン濃度
一定制御が、反応槽出口の処理水中の溶存オゾンが多す
ぎると後のプロセスに影響を与える場合には、溶存オゾ
ン濃度一定制御が多く用いられていた。しかし、この溶
存オゾン濃度一定制御の場合、溶存オゾンは、処理対象
物質の量のみならず、温度によるオゾンの溶解度の差、
ｐＨ、温度によるオゾンの自己分解速度の差等による影
響を受け、処理対象物質の処理反応が十分に行われてい
るにもかかわらず、溶存オゾン濃度が高くならないため
に、過剰のオゾンを注入する恐れがあり、また、排オゾ
ン濃度一定制御の場合、オゾンの溶解度が高いために溶
存オゾンが過剰になり、後のプロセスに悪影響を及ぼす
恐れがある。
技術によれば、オゾンの注入量が多く、溶存オゾン量と
して排出される量が無視される場合には、排オゾン濃度
一定制御が、反応槽出口の処理水中の溶存オゾンが多す
ぎると後のプロセスに影響を与える場合には、溶存オゾ
ン濃度一定制御が多く用いられていた。しかし、この溶
存オゾン濃度一定制御の場合、溶存オゾンは、処理対象
物質の量のみならず、温度によるオゾンの溶解度の差、
ｐＨ、温度によるオゾンの自己分解速度の差等による影
響を受け、処理対象物質の処理反応が十分に行われてい
るにもかかわらず、溶存オゾン濃度が高くならないため
に、過剰のオゾンを注入する恐れがあり、また、排オゾ
ン濃度一定制御の場合、オゾンの溶解度が高いために溶
存オゾンが過剰になり、後のプロセスに悪影響を及ぼす
恐れがある。
【０００６】図１０にオゾン注入率（一定時間間隔にお
けるオゾン注入量）と排オゾン濃度の関係を、図１１に
オゾン注入率と溶存オゾン濃度の関係を、それぞれ異な
る汚濁負荷について示した。なお、オゾンの収支関係は
以下に記載した通りである。 注入オゾン＝（溶解したオゾン）＋（排オゾン）＝（反
応消費オゾン＋自己分解オゾン＋溶存オゾン）＋（排オ
ゾン） 反応消費オゾン＝（処理対象物質の処理（水質向上）に
消費されたオゾン）＋（その他の物質と反応し消費され
たオゾン）
けるオゾン注入量）と排オゾン濃度の関係を、図１１に
オゾン注入率と溶存オゾン濃度の関係を、それぞれ異な
る汚濁負荷について示した。なお、オゾンの収支関係は
以下に記載した通りである。 注入オゾン＝（溶解したオゾン）＋（排オゾン）＝（反
応消費オゾン＋自己分解オゾン＋溶存オゾン）＋（排オ
ゾン） 反応消費オゾン＝（処理対象物質の処理（水質向上）に
消費されたオゾン）＋（その他の物質と反応し消費され
たオゾン）
【０００７】これら図１０，図１１から、上記の従来装
置によってオゾン発生量を制御すると、汚濁負荷が大き
い場合に、溶存オゾン濃度一定制御を継続していると、
オゾン注入量が多大になる。しかし、溶存オゾン濃度が
ゼロでも、オゾン注入が行われている限り、オゾン処理
は進行し、処理水Ｂの水質は向上することになる。ま
た、排オゾン濃度一定制御の場合、排オゾンには水質向
上のために使い切った余りのオゾンだけでなく、水処理
に全く関与しないままに排出されたオゾンも含まれるた
め、水質向上のためには、排オゾン濃度の目標値を高い
レベルに設定する必要があり、その結果、汚濁負荷が小
さい場合、必要以上のオゾン注入を行ってしまうことに
なる。要するに、従来装置においては、より速やかに且
つ確実に水質向上を図らんとするあまり、オゾン注入が
過大になってしまう傾向がある。
置によってオゾン発生量を制御すると、汚濁負荷が大き
い場合に、溶存オゾン濃度一定制御を継続していると、
オゾン注入量が多大になる。しかし、溶存オゾン濃度が
ゼロでも、オゾン注入が行われている限り、オゾン処理
は進行し、処理水Ｂの水質は向上することになる。ま
た、排オゾン濃度一定制御の場合、排オゾンには水質向
上のために使い切った余りのオゾンだけでなく、水処理
に全く関与しないままに排出されたオゾンも含まれるた
め、水質向上のためには、排オゾン濃度の目標値を高い
レベルに設定する必要があり、その結果、汚濁負荷が小
さい場合、必要以上のオゾン注入を行ってしまうことに
なる。要するに、従来装置においては、より速やかに且
つ確実に水質向上を図らんとするあまり、オゾン注入が
過大になってしまう傾向がある。
【０００８】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であって、過大なオゾン注入を行うことなく、処理対象
物質のオゾン処理を行い、処理水の水質を向上させるの
に好適なオゾン発生量自動制御装置を提供すること、お
よびこのようなオゾン発生量自動制御装置のオゾン発生
量制御精度の向上を目的とする。
であって、過大なオゾン注入を行うことなく、処理対象
物質のオゾン処理を行い、処理水の水質を向上させるの
に好適なオゾン発生量自動制御装置を提供すること、お
よびこのようなオゾン発生量自動制御装置のオゾン発生
量制御精度の向上を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願第１発明においては、オゾン発生装置（６）
で発生したオゾンが注入され、流入する原水中の処理対
象物質を変化させて前記原水を処理水として流出させる
オゾン反応槽（１）から排出される排オゾンの濃度を測
定する排オゾン濃度測定器（２）と、この排オゾン濃度
測定器の出力する排オゾン濃度測定値（ＰＶＨ）と排オ
ゾン濃度の目標値（ＳＶＨ）とに基づいて制御演算を行
い、排オゾン濃度制御信号（ΔＭＶＨ）を出力する排オ
ゾン濃度調節器（３１）と、前記オゾン反応槽から流出
する処理水中の溶存オゾンの濃度を測定する溶存オゾン
濃度測定器（１３）と、この溶存オゾン濃度測定器の出
力する溶存オゾン濃度測定値（ＰＶＨ）と溶存オゾン濃
度の目標値（ＳＶＮ）とに基づいて制御演算を行い、溶
存オゾン濃度制御信号（ΔＭＶＮ）を出力する溶存オゾ
ン濃度調節器（３２）と、を備えたオゾン発生量自動制
御装置に対して、オゾン発生装置（６）のオゾン発生量
を測定するオゾン発生量測定器（８）の出力に基づいて
制御演算を行い、オゾン発生装置のオゾン発生量を制御
するオゾン発生量制御信号（ＭＶ）を出力するオゾン発
生量調節器（３８）と、オゾン発生量制御信号と排オゾ
ン濃度制御信号とを加算する第１加算器（３３）と、こ
の第１加算器の加算結果に所定の第１の係数（ｋ2 ）を
乗算する第１の乗算器（３５）と、オゾン発生量制御信
号と溶存オゾン濃度制御信号とを加算する第２加算器
（３４）と、この第２加算器の加算結果に所定の第２の
係数（ｋ1 ）を乗算する第２の乗算器（３６）と、第１
乗算器の出力と第２乗算器の出力とを加算し、オゾン発
生量の目標値としてオゾン発生量調節器に出力する第３
の加算器（３７）と、を設けた。
めに、本願第１発明においては、オゾン発生装置（６）
で発生したオゾンが注入され、流入する原水中の処理対
象物質を変化させて前記原水を処理水として流出させる
オゾン反応槽（１）から排出される排オゾンの濃度を測
定する排オゾン濃度測定器（２）と、この排オゾン濃度
測定器の出力する排オゾン濃度測定値（ＰＶＨ）と排オ
ゾン濃度の目標値（ＳＶＨ）とに基づいて制御演算を行
い、排オゾン濃度制御信号（ΔＭＶＨ）を出力する排オ
ゾン濃度調節器（３１）と、前記オゾン反応槽から流出
する処理水中の溶存オゾンの濃度を測定する溶存オゾン
濃度測定器（１３）と、この溶存オゾン濃度測定器の出
力する溶存オゾン濃度測定値（ＰＶＨ）と溶存オゾン濃
度の目標値（ＳＶＮ）とに基づいて制御演算を行い、溶
存オゾン濃度制御信号（ΔＭＶＮ）を出力する溶存オゾ
ン濃度調節器（３２）と、を備えたオゾン発生量自動制
御装置に対して、オゾン発生装置（６）のオゾン発生量
を測定するオゾン発生量測定器（８）の出力に基づいて
制御演算を行い、オゾン発生装置のオゾン発生量を制御
するオゾン発生量制御信号（ＭＶ）を出力するオゾン発
生量調節器（３８）と、オゾン発生量制御信号と排オゾ
ン濃度制御信号とを加算する第１加算器（３３）と、こ
の第１加算器の加算結果に所定の第１の係数（ｋ2 ）を
乗算する第１の乗算器（３５）と、オゾン発生量制御信
号と溶存オゾン濃度制御信号とを加算する第２加算器
（３４）と、この第２加算器の加算結果に所定の第２の
係数（ｋ1 ）を乗算する第２の乗算器（３６）と、第１
乗算器の出力と第２乗算器の出力とを加算し、オゾン発
生量の目標値としてオゾン発生量調節器に出力する第３
の加算器（３７）と、を設けた。
【００１０】また、本願第２発明においては、オゾン発
生量自動制御装置に対して、オゾン発生装置（６）のオ
ゾン発生量を測定するオゾン発生量測定器（８）の出力
（ＰＶ）に基づいて制御演算を行い、オゾン発生装置の
オゾン発生量を制御するオゾン発生量制御信号（ＭＶ）
を出力するオゾン発生量調節器（３８）と、このオゾン
発生量調節器によるオゾン発生量の制御周期内において
サンプリングされた複数の排オゾン濃度測定値に基づい
て、次の制御周期到達時点おにける排オゾン濃度の予測
値を演算する排オゾン濃度予測値演算器（４７）と、こ
の排オゾン濃度予測値演算器の出力する排オゾン濃度予
測値（ＰＶＨＹ）と排オゾン濃度の目標値（ＳＶＨ）と
に基づいて制御演算を行い、排オゾン濃度補正制御信号
（ΔＭＶＨＹ）を出力する排オゾン濃度予測補正項演算
器（４１）と、排オゾン濃度制御信号（ΔＭＶＨ）と排
オゾン濃度補正制御信号とを加算する第１の加算器（４
３）と、この第１加算器の加算結果を位置型の制御信号
に変換する第１の変換器（４５）と、この第１変換器の
出力に所定の第１の係数を乗算する第１の乗算器（３
５）と、オゾン発生量調節器によるオゾン発生量の制御
周期内においてサンプリングされた複数の溶存オゾン濃
度測定値に基づいて、次の制御周期到達時点おにける溶
存オゾン濃度の予測値を演算する溶存オゾン濃度予測値
演算器（４８）と、この溶存オゾン濃度予測値演算器の
出力する溶存オゾン濃度予測値（ＰＶＮＹ）と溶存オゾ
ン濃度の目標値（ＳＶＮ）とに基づいて制御演算を行
い、溶存オゾン濃度補正制御信号（ΔＭＶＮＹ）を出力
する溶存オゾン濃度予測補正項演算器と、溶存オゾン濃
度制御信号（ΔＭＶＮ）と溶存オゾン濃度補正制御信号
とを加算する第２の加算器（４４）と、この第２の加算
器の加算結果を位置型の制御信号に変換する第２の変換
器（４６）と、 この第２変換器の出力に所定の第２の
係数を乗算する第２の乗算器（３６）と、第１乗算器の
出力と第２乗算器の出力とを加算し、オゾン発生量の目
標値（ＳＶ）としてオゾン発生量調節器（３８）に出力
する第３の加算器（３７）と、を設けた。
生量自動制御装置に対して、オゾン発生装置（６）のオ
ゾン発生量を測定するオゾン発生量測定器（８）の出力
（ＰＶ）に基づいて制御演算を行い、オゾン発生装置の
オゾン発生量を制御するオゾン発生量制御信号（ＭＶ）
を出力するオゾン発生量調節器（３８）と、このオゾン
発生量調節器によるオゾン発生量の制御周期内において
サンプリングされた複数の排オゾン濃度測定値に基づい
て、次の制御周期到達時点おにける排オゾン濃度の予測
値を演算する排オゾン濃度予測値演算器（４７）と、こ
の排オゾン濃度予測値演算器の出力する排オゾン濃度予
測値（ＰＶＨＹ）と排オゾン濃度の目標値（ＳＶＨ）と
に基づいて制御演算を行い、排オゾン濃度補正制御信号
（ΔＭＶＨＹ）を出力する排オゾン濃度予測補正項演算
器（４１）と、排オゾン濃度制御信号（ΔＭＶＨ）と排
オゾン濃度補正制御信号とを加算する第１の加算器（４
３）と、この第１加算器の加算結果を位置型の制御信号
に変換する第１の変換器（４５）と、この第１変換器の
出力に所定の第１の係数を乗算する第１の乗算器（３
５）と、オゾン発生量調節器によるオゾン発生量の制御
周期内においてサンプリングされた複数の溶存オゾン濃
度測定値に基づいて、次の制御周期到達時点おにける溶
存オゾン濃度の予測値を演算する溶存オゾン濃度予測値
演算器（４８）と、この溶存オゾン濃度予測値演算器の
出力する溶存オゾン濃度予測値（ＰＶＮＹ）と溶存オゾ
ン濃度の目標値（ＳＶＮ）とに基づいて制御演算を行
い、溶存オゾン濃度補正制御信号（ΔＭＶＮＹ）を出力
する溶存オゾン濃度予測補正項演算器と、溶存オゾン濃
度制御信号（ΔＭＶＮ）と溶存オゾン濃度補正制御信号
とを加算する第２の加算器（４４）と、この第２の加算
器の加算結果を位置型の制御信号に変換する第２の変換
器（４６）と、 この第２変換器の出力に所定の第２の
係数を乗算する第２の乗算器（３６）と、第１乗算器の
出力と第２乗算器の出力とを加算し、オゾン発生量の目
標値（ＳＶ）としてオゾン発生量調節器（３８）に出力
する第３の加算器（３７）と、を設けた。
【００１１】
【作用】上記本願第１発明の技術手段により、オゾン発
生量制御に対して、排オゾン濃度制御と溶存オゾン濃度
制御を同時に分担させ、排オゾン濃度一定制御時の汚濁
負荷が小さい場合および溶存オゾン一定制御時の汚濁負
荷が大きい場合に起きがちな、オゾンの過大量発生を、
抑止する。
生量制御に対して、排オゾン濃度制御と溶存オゾン濃度
制御を同時に分担させ、排オゾン濃度一定制御時の汚濁
負荷が小さい場合および溶存オゾン一定制御時の汚濁負
荷が大きい場合に起きがちな、オゾンの過大量発生を、
抑止する。
【００１２】また、本願第２発明の技術手段により、排
オゾン濃度制御と溶存オゾン濃度制御に、オゾン発生量
の次の制御周期到達時点における、排オゾン濃度および
溶存オゾン濃度の予測値を取り込み、排オゾン濃度制御
と溶存オゾン濃度制御の間の制御遅延時間（所謂無駄時
間）の差異を解消して、オゾン発生量制御周期を短く設
定して制御遅れを回避しながら制御出力のハンチイグを
抑止する。
オゾン濃度制御と溶存オゾン濃度制御に、オゾン発生量
の次の制御周期到達時点における、排オゾン濃度および
溶存オゾン濃度の予測値を取り込み、排オゾン濃度制御
と溶存オゾン濃度制御の間の制御遅延時間（所謂無駄時
間）の差異を解消して、オゾン発生量制御周期を短く設
定して制御遅れを回避しながら制御出力のハンチイグを
抑止する。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、従来装置を説明した図９の記載と同一部分
には同一記号を付し、その説明は省略する。図１は本発
明の第１実施例の概要説明図である。同図に示すよう
に、本実施例オゾン発生量制御装置は、排オゾン濃度測
定器２で測定された排オゾン濃度ＰＶＨと排オゾン濃度
の目標値ＳＶＨを入力とし、これら入力の偏差に応じて
制御演算（ＰＩＤ演算又はＰＩ演算）を行い、演算出力
ΔＭＶＨを出力する排オゾン濃度一次調節器３１と、溶
存オゾン濃度測定器３で測定された溶存オゾン濃度ＰＶ
Ｎと溶存オゾン濃度の目標値ＳＶＮを入力とし、これら
入力の偏差に応じて制御演算（ＰＩＤ演算又はＰＩ演
算）を行い、演算出力ΔＭＶＮを出力する溶存オゾン濃
度一次調節器３２と、を備えている。排オゾン濃度一次
調節器３１の出力ΔＭＶＨは、加算器３３、乗算器３５
を経て、溶存オゾン濃度一次調節器３２の出力ΔＭＶＮ
は加算器３４、乗算器３６を経て、ともに加算器３７に
入力され、加算される。加算器３７はこの加算結果ＳＶ
をオゾン発生量の目標値としてオゾン発生量調節器３８
に出力する。
する。なお、従来装置を説明した図９の記載と同一部分
には同一記号を付し、その説明は省略する。図１は本発
明の第１実施例の概要説明図である。同図に示すよう
に、本実施例オゾン発生量制御装置は、排オゾン濃度測
定器２で測定された排オゾン濃度ＰＶＨと排オゾン濃度
の目標値ＳＶＨを入力とし、これら入力の偏差に応じて
制御演算（ＰＩＤ演算又はＰＩ演算）を行い、演算出力
ΔＭＶＨを出力する排オゾン濃度一次調節器３１と、溶
存オゾン濃度測定器３で測定された溶存オゾン濃度ＰＶ
Ｎと溶存オゾン濃度の目標値ＳＶＮを入力とし、これら
入力の偏差に応じて制御演算（ＰＩＤ演算又はＰＩ演
算）を行い、演算出力ΔＭＶＮを出力する溶存オゾン濃
度一次調節器３２と、を備えている。排オゾン濃度一次
調節器３１の出力ΔＭＶＨは、加算器３３、乗算器３５
を経て、溶存オゾン濃度一次調節器３２の出力ΔＭＶＮ
は加算器３４、乗算器３６を経て、ともに加算器３７に
入力され、加算される。加算器３７はこの加算結果ＳＶ
をオゾン発生量の目標値としてオゾン発生量調節器３８
に出力する。
【００１４】オゾン発生量調節器３８は、オゾン発生装
置６に設けられたオゾン発生量測定器８で測定されたオ
ゾン発生量ＰＶと加算器３７の出力するオゾン発生量目
標値ＳＶを入力とし、オゾン発生量ＰＶとオゾン発生量
目標値ＳＶの偏差に基づいて２次制御演算（ＰＩＤ演算
またはＰＩ演算）を行い、電力設定値ＭＶをオゾン発生
装置６の電源７に出力し、電源７を介してオゾン発生装
置６におけるオゾンの発生量を制御する。
置６に設けられたオゾン発生量測定器８で測定されたオ
ゾン発生量ＰＶと加算器３７の出力するオゾン発生量目
標値ＳＶを入力とし、オゾン発生量ＰＶとオゾン発生量
目標値ＳＶの偏差に基づいて２次制御演算（ＰＩＤ演算
またはＰＩ演算）を行い、電力設定値ＭＶをオゾン発生
装置６の電源７に出力し、電源７を介してオゾン発生装
置６におけるオゾンの発生量を制御する。
【００１５】また、オゾン発生量調節器３８から、電力
設定値ＭＶの前回値が加算器３３および３４に出力され
る。この電力設定値ＭＶの前回値は、加算器３３におい
て排オゾン濃度一次調節器３１の出力ΔＭＶＨの今回値
に加算される。従って、加算器３３の出力ＭＶＨは、Ｍ
ＶＨ＝ΔＭＶＨ（今回値）＋ＭＶ（前回値）となる。乗
算器３５は、入力される加算器３３の出力ＭＶＨに定数
ｋ2 を乗じて、この乗算結果を加算器３８に出力する。
また、電力設定値ＭＶの前回値は、加算器３４において
溶存オゾン濃度一次調節器３２の出力ΔＭＶＮの今回値
に加算される。従って、加算器３４の出力ＭＶＮは、Ｍ
ＶＮ＝ΔＭＶＮ（今回値）＋ＭＶ（前回値）となる。乗
算器３６は、入力される一次調節器３４の出力ＭＶＨに
定数ｋ1を乗じ、この乗算結果を加算器３７に出力す
る。従って、加算器３７がオゾン発生量の目標値として
オゾン発生量調節器３８に出力する加算の結果ＳＶは、
ＳＶ＝（ｋ1 ）×（ＭＶＮ）＋（ｋ2 ）×（ＭＶＨ）と
なり、これにより排オゾン濃度と溶存オゾン濃度の各制
御濃度の出力を併用したオゾン発生量の制御が可能にな
る。
設定値ＭＶの前回値が加算器３３および３４に出力され
る。この電力設定値ＭＶの前回値は、加算器３３におい
て排オゾン濃度一次調節器３１の出力ΔＭＶＨの今回値
に加算される。従って、加算器３３の出力ＭＶＨは、Ｍ
ＶＨ＝ΔＭＶＨ（今回値）＋ＭＶ（前回値）となる。乗
算器３５は、入力される加算器３３の出力ＭＶＨに定数
ｋ2 を乗じて、この乗算結果を加算器３８に出力する。
また、電力設定値ＭＶの前回値は、加算器３４において
溶存オゾン濃度一次調節器３２の出力ΔＭＶＮの今回値
に加算される。従って、加算器３４の出力ＭＶＮは、Ｍ
ＶＮ＝ΔＭＶＮ（今回値）＋ＭＶ（前回値）となる。乗
算器３６は、入力される一次調節器３４の出力ＭＶＨに
定数ｋ1を乗じ、この乗算結果を加算器３７に出力す
る。従って、加算器３７がオゾン発生量の目標値として
オゾン発生量調節器３８に出力する加算の結果ＳＶは、
ＳＶ＝（ｋ1 ）×（ＭＶＮ）＋（ｋ2 ）×（ＭＶＨ）と
なり、これにより排オゾン濃度と溶存オゾン濃度の各制
御濃度の出力を併用したオゾン発生量の制御が可能にな
る。
【００１６】なお、排オゾンおよび溶存オゾン濃度の各
一次調節器出力ΔＭＶＨおよびΔＭＶＮが正方向或いは
負方向に飽和するのを防止するために、各一次調節器３
１、３２を、その出力をΔＭＶとする速度型の調節器と
し、二次調節器としてのオゾン発生量調節器３８の前回
出力値を速度型の調節器の出力に積算してＭＶＮおよび
ＭＶＨを得るようにしているのである。
一次調節器出力ΔＭＶＨおよびΔＭＶＮが正方向或いは
負方向に飽和するのを防止するために、各一次調節器３
１、３２を、その出力をΔＭＶとする速度型の調節器と
し、二次調節器としてのオゾン発生量調節器３８の前回
出力値を速度型の調節器の出力に積算してＭＶＮおよび
ＭＶＨを得るようにしているのである。
【００１７】上記の第１実施例装置により制御された各
オゾン濃度の時間的推移を図２に示した。同図は、溶存
オゾン濃度の測定値（実際値）ＰＶＮと目標値ＳＶＮの
偏差ＤＶＮと排オゾン濃度の測定値（実際値）ＰＶＨと
目標値ＳＶＨの偏差ＤＶＨとがバランスし、オゾン発生
量が安定している場合を模式的に示したものであるが、
ＤＶＮとＤＶＨとがバランスするように、経験的に定数
ｋ1 およびｋ2 を前もって定めておけばよいのである。
オゾン濃度の時間的推移を図２に示した。同図は、溶存
オゾン濃度の測定値（実際値）ＰＶＮと目標値ＳＶＮの
偏差ＤＶＮと排オゾン濃度の測定値（実際値）ＰＶＨと
目標値ＳＶＨの偏差ＤＶＨとがバランスし、オゾン発生
量が安定している場合を模式的に示したものであるが、
ＤＶＮとＤＶＨとがバランスするように、経験的に定数
ｋ1 およびｋ2 を前もって定めておけばよいのである。
【００１８】そうして、定数ｋ1 およびｋ2 を設定する
ことにより、排オゾン濃度制御と溶存オゾン濃度制御の
分担割合を適切に定めれば、排オゾン濃度一定制御時の
汚濁負荷が小さい場合および溶存オゾン一定制御時の汚
濁負荷が大きい場合に起きがちな、オゾンの過大量発生
を、汚濁負荷を監視して排オゾン濃度一定制御と溶存オ
ゾン一定制御を切り換えるといったことを行わずとも、
抑止することができ、オゾン発生量制御を、複雑な操作
によらず、簡単に行えることになる。
ことにより、排オゾン濃度制御と溶存オゾン濃度制御の
分担割合を適切に定めれば、排オゾン濃度一定制御時の
汚濁負荷が小さい場合および溶存オゾン一定制御時の汚
濁負荷が大きい場合に起きがちな、オゾンの過大量発生
を、汚濁負荷を監視して排オゾン濃度一定制御と溶存オ
ゾン一定制御を切り換えるといったことを行わずとも、
抑止することができ、オゾン発生量制御を、複雑な操作
によらず、簡単に行えることになる。
【００１９】ところで、上記の第１実施例において、オ
ゾンが発生してから、そのオゾンが溶存オゾンおよび排
オゾンとして検出されるまでの時間、即ちオゾン発生制
御の無駄時間或いは遅延時間と呼ばれるもの（以下、無
駄時間という）は次頁の表１に示したようになる。
ゾンが発生してから、そのオゾンが溶存オゾンおよび排
オゾンとして検出されるまでの時間、即ちオゾン発生制
御の無駄時間或いは遅延時間と呼ばれるもの（以下、無
駄時間という）は次頁の表１に示したようになる。
【００２０】下記の表１に記載のように、オゾン発生か
ら排オゾン濃度検出と溶存オゾン濃度検出との間には無
視し得ない時間差がある。第１実施例の装置において、
この時間差を予め取り込んで、オゾン発生量の制御を行
う一つの手法は、制御出力の発散が起こらないように、
上記の無駄時間を考慮して、長めの制御周期を設定し、
制御周期毎に制御を行うことであるが、制御周期を長く
する程、制御応答の遅れが増大し、水処理状況の変化に
追随できなくなる。また、無駄時間を無視して制御周期
を短く設定すると、制御出力の発散が起こり、出力が０
〜１００％の間でハンチングするおそれも生じる。
ら排オゾン濃度検出と溶存オゾン濃度検出との間には無
視し得ない時間差がある。第１実施例の装置において、
この時間差を予め取り込んで、オゾン発生量の制御を行
う一つの手法は、制御出力の発散が起こらないように、
上記の無駄時間を考慮して、長めの制御周期を設定し、
制御周期毎に制御を行うことであるが、制御周期を長く
する程、制御応答の遅れが増大し、水処理状況の変化に
追随できなくなる。また、無駄時間を無視して制御周期
を短く設定すると、制御出力の発散が起こり、出力が０
〜１００％の間でハンチングするおそれも生じる。
【００２１】
【表１】
【００２２】そこで、本発明の第２の実施例において
は、第１実施例の装置に、制御周期内で排オゾン濃度お
よび溶存オゾン濃度の複数の計測値をサンプリングし、
このサンプリングデータに基づいて最小２乗法を用いて
近似直線を作り、オゾン発生量制御時間到達時に次回制
御時間到達時点におけるオゾン濃度を予測して、今回制
御出力値に補正を掛ける手段を付加し、これに伴ってオ
ゾン発生量調節器３８の出力ＭＶの前回値を一次調節器
３１，３２の出力に加算しないこととした。
は、第１実施例の装置に、制御周期内で排オゾン濃度お
よび溶存オゾン濃度の複数の計測値をサンプリングし、
このサンプリングデータに基づいて最小２乗法を用いて
近似直線を作り、オゾン発生量制御時間到達時に次回制
御時間到達時点におけるオゾン濃度を予測して、今回制
御出力値に補正を掛ける手段を付加し、これに伴ってオ
ゾン発生量調節器３８の出力ＭＶの前回値を一次調節器
３１，３２の出力に加算しないこととした。
【００２３】図３は本発明の第２実施例の概要構成図で
ある。なお、図３において図１と同一部分および同一機
能を有する部分には同一の符号を付してその説明を省略
している。図３において、図１記載の第１実施例装置と
異なるところは、排オゾン濃度制御系および溶存オゾン
濃度制御系にそれぞれ予測補正項演算器４１、４２、出
力変換器４５、４６および予測演算器４７、４８等が付
加されており、加算器３３および３４が除かれているこ
とである。
ある。なお、図３において図１と同一部分および同一機
能を有する部分には同一の符号を付してその説明を省略
している。図３において、図１記載の第１実施例装置と
異なるところは、排オゾン濃度制御系および溶存オゾン
濃度制御系にそれぞれ予測補正項演算器４１、４２、出
力変換器４５、４６および予測演算器４７、４８等が付
加されており、加算器３３および３４が除かれているこ
とである。
【００２４】これら予測補正項演算器４１および４２の
構成は、その入力、出力が異なるのみでその他の機能は
全く同じであるので、溶存オゾン濃度制御系の予測補正
項演算器４２のより詳細な構造を例にとって、同じく溶
存オゾン濃度制御系の一次調節器３２等とともに要部構
成図として示したのが、図４である。同図において、溶
存オゾン濃度一次調節器３２には溶存オゾン濃度の測定
値ＰＶＮと目標値ＳＶＮが入力される。入力された測定
値ＰＶＮと目標値ＳＶＮの偏差を調節器３２に内蔵の減
算器６０で比較し、減算器６０の出力を不感帯要素６１
を通して得た偏差出力ＤＶＮを制御演算器６２（同図で
はＰＩ演算器）に入力して制御出力ΔＭＶＮを得る。
構成は、その入力、出力が異なるのみでその他の機能は
全く同じであるので、溶存オゾン濃度制御系の予測補正
項演算器４２のより詳細な構造を例にとって、同じく溶
存オゾン濃度制御系の一次調節器３２等とともに要部構
成図として示したのが、図４である。同図において、溶
存オゾン濃度一次調節器３２には溶存オゾン濃度の測定
値ＰＶＮと目標値ＳＶＮが入力される。入力された測定
値ＰＶＮと目標値ＳＶＮの偏差を調節器３２に内蔵の減
算器６０で比較し、減算器６０の出力を不感帯要素６１
を通して得た偏差出力ＤＶＮを制御演算器６２（同図で
はＰＩ演算器）に入力して制御出力ΔＭＶＮを得る。
【００２５】図４の予測補正項演算器４２には、溶存オ
ゾン濃度の目標値ＳＶＮおよび後に説明する溶存オゾン
濃度の予測演算器４８から出力される溶存オゾン濃度の
予測値ＰＶＮＹが入力され、予測値ＰＶＮＹと目標値Ｓ
ＶＮの偏差を内蔵の減算器６３により求め、減算器６３
の出力を不感帯要素６４を通して得た偏差出力ＤＶＮＹ
を制御演算器６５（同図ではＰＩ演算器）に入力しても
う一つの制御出力ΔＭＶＮＹを得る。そうして、両制御
出力ΔＭＶＮとΔＭＶＮＹを加算器４４で加算し、この
加算結果の正逆を出力変換器４６の符号判定器６６で判
定し、積分器６７で積分し、この積分結果をリミッタ６
８および不感帯要素６９を通して制御演算出力ＭＶＮを
得る。このＭＶＮが図１記載の第１実施例における加算
器３４の出力に対応する。出力変換器４６の機能は、速
度型の制御出力ΔＭＶＮ＋ΔＭＶＮＹを位置型の制御演
算出力ＭＶＮに変換することにある。
ゾン濃度の目標値ＳＶＮおよび後に説明する溶存オゾン
濃度の予測演算器４８から出力される溶存オゾン濃度の
予測値ＰＶＮＹが入力され、予測値ＰＶＮＹと目標値Ｓ
ＶＮの偏差を内蔵の減算器６３により求め、減算器６３
の出力を不感帯要素６４を通して得た偏差出力ＤＶＮＹ
を制御演算器６５（同図ではＰＩ演算器）に入力しても
う一つの制御出力ΔＭＶＮＹを得る。そうして、両制御
出力ΔＭＶＮとΔＭＶＮＹを加算器４４で加算し、この
加算結果の正逆を出力変換器４６の符号判定器６６で判
定し、積分器６７で積分し、この積分結果をリミッタ６
８および不感帯要素６９を通して制御演算出力ＭＶＮを
得る。このＭＶＮが図１記載の第１実施例における加算
器３４の出力に対応する。出力変換器４６の機能は、速
度型の制御出力ΔＭＶＮ＋ΔＭＶＮＹを位置型の制御演
算出力ＭＶＮに変換することにある。
【００２６】なお、排オゾン濃度制御系の調節器３１、
予測補正項演算器４１、加算器４３および出力変換器４
５については、目標値ＳＶＮをＳＶＨに、測定値ＰＶＮ
をＰＶＨに、予測値ＰＶＮＹをＰＶＨＹに、両制御出力
ΔＭＶＮとΔＭＶＮＹをそれぞれΔＭＶＨとΔＭＶＨＹ
に読み換えればよい。
予測補正項演算器４１、加算器４３および出力変換器４
５については、目標値ＳＶＮをＳＶＨに、測定値ＰＶＮ
をＰＶＨに、予測値ＰＶＮＹをＰＶＨＹに、両制御出力
ΔＭＶＮとΔＭＶＮＹをそれぞれΔＭＶＨとΔＭＶＨＹ
に読み換えればよい。
【００２７】図３に戻って、出力変換器４５の出力ＭＶ
Ｈを乗算器３５に入力して、所定の定数 k2 を乗じ、出
力変換器４６の出力ＭＶＨを乗算器３５に入力して、所
定の定数 k1 を乗じ、かくして得た（ k2 ）×（ＭＶ
Ｈ）と（ k1 ）×（ＭＶＮ）との加算器３７における加
算結果（ k1 ）×（ＭＶＮ）＋（ k2 ）×（ＭＶＨ）を
オゾン発生量の目標値ＳＶとしてオゾン発生量調節器３
８に出力する点は、第１実施例と同じである。
Ｈを乗算器３５に入力して、所定の定数 k2 を乗じ、出
力変換器４６の出力ＭＶＨを乗算器３５に入力して、所
定の定数 k1 を乗じ、かくして得た（ k2 ）×（ＭＶ
Ｈ）と（ k1 ）×（ＭＶＮ）との加算器３７における加
算結果（ k1 ）×（ＭＶＮ）＋（ k2 ）×（ＭＶＨ）を
オゾン発生量の目標値ＳＶとしてオゾン発生量調節器３
８に出力する点は、第１実施例と同じである。
【００２８】図５は第２実施例装置により制御されるオ
ゾン濃度の時間的推移を説明する線図である。同図は、
溶存オゾン濃度を例にとって記載したもので、現時点Ｔ
N における制御偏差はＰＶＮ−ＳＶＮであるが、現状の
まま制御出力を維持すると、一制御周期ＴC 経過後の時
刻ＸE には溶存オゾン濃度は、直線（イ）によりＰＶＮ
Ｙとなる。また、現時点ＴN における制御偏差分ＰＶＮ
−ＳＶＮによって制御を行うと、溶存オゾン濃度は曲線
（ロ）に沿って変化する。そこで、時刻ＸE の予測値の
偏差分ＰＶＮＹ−ＳＶＮにより補正をかけると、溶存オ
ゾン濃度は曲線（ハ）に沿って変化することになり、制
御制度が向上することになる。
ゾン濃度の時間的推移を説明する線図である。同図は、
溶存オゾン濃度を例にとって記載したもので、現時点Ｔ
N における制御偏差はＰＶＮ−ＳＶＮであるが、現状の
まま制御出力を維持すると、一制御周期ＴC 経過後の時
刻ＸE には溶存オゾン濃度は、直線（イ）によりＰＶＮ
Ｙとなる。また、現時点ＴN における制御偏差分ＰＶＮ
−ＳＶＮによって制御を行うと、溶存オゾン濃度は曲線
（ロ）に沿って変化する。そこで、時刻ＸE の予測値の
偏差分ＰＶＮＹ−ＳＶＮにより補正をかけると、溶存オ
ゾン濃度は曲線（ハ）に沿って変化することになり、制
御制度が向上することになる。
【００２９】次に、予測演算器４７、４８における予測
演算について説明する。予測演算器４７および４８は例
えばマイクロコンピュータからなり、その内蔵クロック
のクロックパルスをカウントして、所定数のカウント毎
に、オゾン濃度、例えば溶存オゾン濃度の測定値を複数
回行い、測定値をサンブリングしてその平均値を求め
る。この操作を制御時間ＴC の間の時刻Ｔ1 ，Ｔ2,─,
ＴN （但しＴN ＝ＴC ）にＮ回行い、Ｎ個のオゾン濃度
の平均値Ｇ1 ，Ｇ2,─, ＧN を得る。そうして、制御時
間ＴC が経過した時点で、サンブリング時刻Ｔ1 ，Ｔ2,
─, ＴN および測定値Ｇ1 ，Ｇ2,─, ＧN から、時間の
合計値Ｘおよび測定値の合計値Ｙを始めとして以下に記
載の諸式を演算する。
演算について説明する。予測演算器４７および４８は例
えばマイクロコンピュータからなり、その内蔵クロック
のクロックパルスをカウントして、所定数のカウント毎
に、オゾン濃度、例えば溶存オゾン濃度の測定値を複数
回行い、測定値をサンブリングしてその平均値を求め
る。この操作を制御時間ＴC の間の時刻Ｔ1 ，Ｔ2,─,
ＴN （但しＴN ＝ＴC ）にＮ回行い、Ｎ個のオゾン濃度
の平均値Ｇ1 ，Ｇ2,─, ＧN を得る。そうして、制御時
間ＴC が経過した時点で、サンブリング時刻Ｔ1 ，Ｔ2,
─, ＴN および測定値Ｇ1 ，Ｇ2,─, ＧN から、時間の
合計値Ｘおよび測定値の合計値Ｙを始めとして以下に記
載の諸式を演算する。
【００３０】 Ｘ＝Ｔ1 ＋Ｔ2 ＋─ＴN （１）
【００３１】 Ｙ＝Ｇ1 ＋Ｇ2 ＋─ＧN （２）
【００３２】 ＸＹ＝Ｔ1 Ｇ1 ＋Ｔ2 Ｇ2 ＋─ＴN ＧN （３）
【００３３】 ＸＸ＝Ｔ1 2 ＋Ｔ2 2 ＋─ＴN 2 （４）
【００３４】 ｂ＝（Ｎ・ＸＹ−Ｘ・Ｙ）／（Ｎ・ＸＸ−Ｘ2 ） （５）
【００３５】 ａ＝（Ｙ／Ｎ）−ｂ（Ｘ／Ｎ） （６）
【００３６】更に、式（５）および式（６）から求めた
係数ｂおよび定数ａにより式（７）を演算する。
係数ｂおよび定数ａにより式（７）を演算する。
【００３７】 ＹE ＝ｂＸE ＋ａ （７）
【００３８】以上は、周知の最小２乗法による予測計算
方法であるが、上記の式（７）により求まるＹE が時間
ＴC 後の時刻ＸE における測定値Ｙの予測値となる。従
って、溶存オゾン濃度の次の制御周期到達時点での予測
値ＰＶＮＹを求める場合には、以下の式（８）によるこ
とになる。
方法であるが、上記の式（７）により求まるＹE が時間
ＴC 後の時刻ＸE における測定値Ｙの予測値となる。従
って、溶存オゾン濃度の次の制御周期到達時点での予測
値ＰＶＮＹを求める場合には、以下の式（８）によるこ
とになる。
【００３９】 ＰＶＮＹ＝ｂPVN ＸE ＋ａPVN （８）
【００４０】また、排オゾン濃度の次の制御周期到達時
点での予測値ＰＶＨＹを求める場合には、以下の式
（９）によることになる。
点での予測値ＰＶＨＹを求める場合には、以下の式
（９）によることになる。
【００４１】 ＰＶＨＹ＝ｂPVH ＸE ＋ａPVH （９）
【００４２】次に、上記の予測値ＰＶＨＹおよびＰＶＮ
Ｙを求める予測演算器４７、４８の動作を、図６の動作
説明図、図７のオゾン濃度の予測値ＹE を求める式
（７）を説明する線図および図８のフローチャートによ
って説明する。なお、以下の説明は排オゾン濃度および
溶存オゾン濃度双方に共通するものである。サンプリン
グ時刻Ｔn （ｎ回目のサンプリング時）において、オゾ
ン濃度を複数回測定し、測定値を予測演算器の測定値格
納ファイル（測定値格納ＦＬ）に格納する。この複数回
の測定とは、１個のオゾン濃度測定器による複数回の測
定であっても、また複数個のオゾン濃度測定器による測
定であってもよい。所定個数の測定値を測定値格納ＦＬ
に格納し終わったら、格納した測定値を測定値格納ＦＬ
から予測演算器のワーキングエリアに取り出して測定値
の平均値Ｇn を演算し、平均値格納ファイル（平均値格
納ＦＬ）に格納し、測定値格納ＦＬの内容をゼロクリア
する。同様にして、サンプリング時刻がくる度に、オゾ
ン濃度測定値の平均値を演算して平均値格納ＦＬに順次
格納する。なお、オゾン濃度の平均値を演算する度に、
サンプリング時刻Ｔn のデータを図外の平均時間格納フ
ァイル（平均時間格納ＦＬ）に順次格納する。このよう
して制御周期Ｔc が経過した時点（Ｔn ＝ＴN ＝Ｔc ）
で、所定個数Ｎ個のオゾン濃度の平均値データが平均値
格納ＦＬに格納される。Ｎ個の平均値データＧ1 〜ＧN
が平均値格納ＦＬに格納されたら、これら平均値データ
を順次予測演算器のワーキングエリアに取り出し、図８
のフローチャートに記載のステップに従って、式（１）
〜（７）による予測演算を行う。
Ｙを求める予測演算器４７、４８の動作を、図６の動作
説明図、図７のオゾン濃度の予測値ＹE を求める式
（７）を説明する線図および図８のフローチャートによ
って説明する。なお、以下の説明は排オゾン濃度および
溶存オゾン濃度双方に共通するものである。サンプリン
グ時刻Ｔn （ｎ回目のサンプリング時）において、オゾ
ン濃度を複数回測定し、測定値を予測演算器の測定値格
納ファイル（測定値格納ＦＬ）に格納する。この複数回
の測定とは、１個のオゾン濃度測定器による複数回の測
定であっても、また複数個のオゾン濃度測定器による測
定であってもよい。所定個数の測定値を測定値格納ＦＬ
に格納し終わったら、格納した測定値を測定値格納ＦＬ
から予測演算器のワーキングエリアに取り出して測定値
の平均値Ｇn を演算し、平均値格納ファイル（平均値格
納ＦＬ）に格納し、測定値格納ＦＬの内容をゼロクリア
する。同様にして、サンプリング時刻がくる度に、オゾ
ン濃度測定値の平均値を演算して平均値格納ＦＬに順次
格納する。なお、オゾン濃度の平均値を演算する度に、
サンプリング時刻Ｔn のデータを図外の平均時間格納フ
ァイル（平均時間格納ＦＬ）に順次格納する。このよう
して制御周期Ｔc が経過した時点（Ｔn ＝ＴN ＝Ｔc ）
で、所定個数Ｎ個のオゾン濃度の平均値データが平均値
格納ＦＬに格納される。Ｎ個の平均値データＧ1 〜ＧN
が平均値格納ＦＬに格納されたら、これら平均値データ
を順次予測演算器のワーキングエリアに取り出し、図８
のフローチャートに記載のステップに従って、式（１）
〜（７）による予測演算を行う。
【００４３】図８において、ステップ１で制御周期時間
計測を開始し、ステップ２において１制御周期が経過し
たとして、ステップ３において予測値演算用のＸ、Ｙ、
ＸＹ、ＸＸおよびＴの値を０にする。次にステップ４に
移り、平均値格納ＦＬに格納されている平均値データの
格納数を算出し、ステップ５において平均値格納ＦＬに
格納された最も古いブロックのデータをワーキングエリ
アに移してポインターを１つ歩進させる。なお、平均時
間格納ＦＬについても、ステップ５におけると同様の処
理を行う（ステップ６）。なお、平均時間格納ＦＬの内
容は、図７に示す移動平均時間（サンプリング時刻
Ｔn ）のデータＴ1 、Ｔ2 、─ＴN である。続いて、ス
テップ７において、ステップ５、６で読み出した平均値
と移動平均時間のデータを用いて、Ｘ、Ｙ、ＸＹ、ＸＸ
およびＴの諸量を算出し、次に、ステップ８において、
ステップ５または６のポインターを読んで、ステップ７
の諸量算出を平均値または移動平均時間のデータ格納数
分全てについて実行したか否かを判断し、格納データ分
全てについて実行していなければステップ５に戻り、実
行していれば、ステップ９に進んで式（５）および
（６）により係数ｂおよび定数ａを演算する。そうし
て、この演算により求めた係数ｂおよび定数ａを用い
て、ステップ１０で次の制御周期到達時刻ＸE （図７参
照）における測定値の予測値ＹE を演算する。次に、ス
テップ１１において平均値格納ＦＬおよび平均時間格納
ＦＬの内容をクリアして初期状態に戻す。
計測を開始し、ステップ２において１制御周期が経過し
たとして、ステップ３において予測値演算用のＸ、Ｙ、
ＸＹ、ＸＸおよびＴの値を０にする。次にステップ４に
移り、平均値格納ＦＬに格納されている平均値データの
格納数を算出し、ステップ５において平均値格納ＦＬに
格納された最も古いブロックのデータをワーキングエリ
アに移してポインターを１つ歩進させる。なお、平均時
間格納ＦＬについても、ステップ５におけると同様の処
理を行う（ステップ６）。なお、平均時間格納ＦＬの内
容は、図７に示す移動平均時間（サンプリング時刻
Ｔn ）のデータＴ1 、Ｔ2 、─ＴN である。続いて、ス
テップ７において、ステップ５、６で読み出した平均値
と移動平均時間のデータを用いて、Ｘ、Ｙ、ＸＹ、ＸＸ
およびＴの諸量を算出し、次に、ステップ８において、
ステップ５または６のポインターを読んで、ステップ７
の諸量算出を平均値または移動平均時間のデータ格納数
分全てについて実行したか否かを判断し、格納データ分
全てについて実行していなければステップ５に戻り、実
行していれば、ステップ９に進んで式（５）および
（６）により係数ｂおよび定数ａを演算する。そうし
て、この演算により求めた係数ｂおよび定数ａを用い
て、ステップ１０で次の制御周期到達時刻ＸE （図７参
照）における測定値の予測値ＹE を演算する。次に、ス
テップ１１において平均値格納ＦＬおよび平均時間格納
ＦＬの内容をクリアして初期状態に戻す。
【００４４】このような第２実施例によれば、例えばオ
ゾン濃度の予測演算を行わない第１実施例の制御周期が
１５分であったものを、制御周期を半分の７分として制
御応答性を向上させても、制御出力のハンチングは起こ
らない。
ゾン濃度の予測演算を行わない第１実施例の制御周期が
１５分であったものを、制御周期を半分の７分として制
御応答性を向上させても、制御出力のハンチングは起こ
らない。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本願第１発明によ
れば、オゾン発生量制御に対して、排オゾン濃度制御と
溶存オゾン濃度制御を同時に分担させ、排オゾン濃度一
定制御時の汚濁負荷が小さい場合および溶存オゾン一定
制御時の汚濁負荷が大きい場合に起きがちな、オゾンの
過大量発生を、抑止することが出来る。
れば、オゾン発生量制御に対して、排オゾン濃度制御と
溶存オゾン濃度制御を同時に分担させ、排オゾン濃度一
定制御時の汚濁負荷が小さい場合および溶存オゾン一定
制御時の汚濁負荷が大きい場合に起きがちな、オゾンの
過大量発生を、抑止することが出来る。
【００４６】また、本願第２発明によれば、上記第１発
明の効果に加うるに、排オゾン濃度制御と溶存オゾン濃
度制御に対して、オゾン発生量の次の制御周期到達時点
における、排オゾン濃度および溶存オゾン濃度の予測値
を取り込み、排オゾン濃度制御と溶存オゾン濃度制御の
間の制御遅延時間（所謂無駄時間）の差異を解消して、
オゾン発生量制御周期を短く設定して制御遅れを回避し
ながら制御出力のハンチイグを抑止することが出来、オ
ゾン発生量の制御精度が更に向上する。
明の効果に加うるに、排オゾン濃度制御と溶存オゾン濃
度制御に対して、オゾン発生量の次の制御周期到達時点
における、排オゾン濃度および溶存オゾン濃度の予測値
を取り込み、排オゾン濃度制御と溶存オゾン濃度制御の
間の制御遅延時間（所謂無駄時間）の差異を解消して、
オゾン発生量制御周期を短く設定して制御遅れを回避し
ながら制御出力のハンチイグを抑止することが出来、オ
ゾン発生量の制御精度が更に向上する。
【図１】本発明によるオゾン発生量自動制御装置の第１
実施例の概要構成図
実施例の概要構成図
【図２】第１実施例装置により制御される各オゾン濃度
の時間的推移を示す線図
の時間的推移を示す線図
【図３】本発明によるオゾン発生量自動制御装置の第２
実施例の概要構成図
実施例の概要構成図
【図４】第２実施例装置の要部構成図
【図５】第２実施例装置により制御されるオゾン濃度の
時間的推移を説明する線図
時間的推移を説明する線図
【図６】予測演算器の動作説明図
【図７】オゾン濃度の予測値を求める式（７）を説明す
るための線図
るための線図
【図８】オゾン濃度の予測値演算のフローチャート
【図９】オゾン濃度自動制御装置の従来技術の概要構成
図
図
【図１０】排オゾン濃度とオゾン注入率の関係を説明す
るための線図
るための線図
【図１１】溶存オゾン濃度とオゾン注入率の関係を説明
するための線図
するための線図
１ オゾン反応槽 ２ 排オゾン濃度測定器 ３ 溶存オゾン濃度測定器 ６ オゾン発生装置 ７ オゾン発生電源 ８ オゾン発生量測定器 ３１ 排オゾン濃度一次調節器 ３２ 溶存オゾン濃度一次調節器 ３３ 加算器 ３４ 加算器 ３５ 乗算器 ３６ 乗算器 ３７ 加算器 ３８ オゾン発生量調節器 ４１ 予測補正項演算器 ４２ 予測補正項演算器 ４３ 加算器 ４４ 加算器 ４５ 出力変換器 ４６ 出力変換器 ４７ 排オゾン濃度予測演算器 ４８ 溶存オゾン濃度予測演算器 ６０ 減算器 ６１ 不感帯要素 ６２ 制御演算器 ６３ 比較器 ６４ 減算帯要素 ６５ 制御演算器 ６６ 符号判定器 ６７ 積分器 ６８ リミッタ ６９ 不感帯要素 Ａ 原水 Ｂ 処理水 Ｃ 排ガス ＰＶ オゾン発生量 ＳＶ オゾン発生量目標値 ＭＶ 電力設定値 ＰＶＨ 排オゾン濃度 ＳＶＨ 排オゾン濃度目標値 ＰＶＮ 溶存オゾン濃度 ＳＶＮ 溶存オゾン濃度目標値 ＰＶＨＹ 排オゾン濃度予測値 ＰＶＮＹ 溶存オゾン濃度予測値 Ｔc 制御周期 Ｔn サンプリング時刻 Ｇn オゾン濃度測定値の平均値 ＸE 次の制御周期到達時刻 ＹE オゾン濃度予測演算値
Claims (2)
- 【請求項１】 オゾン発生装置で発生したオゾンが注入
され、流入する原水中の処理対象物質を変化させて前記
原水を処理水として流出させるオゾン反応槽から排出さ
れる排オゾンの濃度を測定する排オゾン濃度測定器と、 この排オゾン濃度測定器の出力する排オゾン濃度測定値
と排オゾン濃度の目標値とに基づいて制御演算を行い、
排オゾン濃度制御信号を出力する排オゾン濃度調節器
と、 前記オゾン反応槽から流出する処理水中の溶存オゾンの
濃度を測定する溶存オゾン濃度測定器と、 この溶存オゾン濃度測定器の出力する溶存オゾン濃度測
定値と溶存オゾン濃度の目標値とに基づいて制御演算を
行い、溶存オゾン濃度制御信号を出力する溶存オゾン濃
度調節器と、 を備えたオゾン発生量自動制御装置において、 前記オゾン発生装置のオゾン発生量を測定するオゾン発
生量測定器の出力に基づいて制御演算を行い、前記オゾ
ン発生装置のオゾン発生量を制御するオゾン発生量制御
信号を出力するオゾン発生量調節器と、 前記オゾン発生量制御信号と前記排オゾン濃度制御信号
とを加算する第１加算器と、 この第１加算器の加算結果に所定の第１の係数を乗算す
る第１の乗算器と、 前記オゾン発生量制御信号と前記溶存オゾン濃度制御信
号とを加算する第２加算器と、 この第２加算器の加算結果に所定の第２の係数を乗算す
る第２の乗算器と、 前記第１乗算器の出力と前記第２乗算器の出力とを加算
し、オゾン発生量の目標値として前記オゾン発生量調節
器に出力する第３の加算器と、 を備えたことを特徴とするオゾン発生量自動制御装置。 - 【請求項２】 オゾン発生装置で発生したオゾンが注入
され、流入する原水中の処理対象物質を変化させて前記
原水を処理水として流出させるオゾン反応槽から排出さ
れる排オゾンの濃度を測定する排オゾン濃度測定器と、 この排オゾン濃度測定器の出力する排オゾン濃度測定値
と排オゾン濃度の目標値とに基づいて制御演算を行い、
排オゾン濃度制御信号を出力する排オゾン濃度調節器
と、 前記オゾン反応槽から流出する処理水中の溶存オゾンの
濃度を測定する溶存オゾン濃度測定器と、 この溶存オゾン濃度測定器の出力する溶存オゾン濃度測
定値と溶存オゾン濃度の目標値とに基づいて制御演算を
行い、溶存オゾン濃度制御信号を出力する溶存オゾン濃
度調節器と、 を備えたオゾン発生量自動制御装置において、 前記オゾン発生装置のオゾン発生量を測定するオゾン発
生量測定器の出力に基づいて制御演算を行い、前記オゾ
ン発生装置のオゾン発生量を制御するオゾン発生量制御
信号を出力するオゾン発生量調節器と、 このオゾン発生量調節器によるオゾン発生量の制御周期
内においてサンプリングされた複数の排オゾン濃度測定
値に基づいて、次の制御周期到達時点おにける排オゾン
濃度の予測値を演算する排オゾン濃度予測値演算器と、 この排オゾン濃度予測値演算器の出力する排オゾン濃度
予測値と前記排オゾン濃度の目標値とに基づいて制御演
算を行い、排オゾン濃度補正制御信号を出力する排オゾ
ン濃度予測補正項演算器と、 前記排オゾン濃度制御信号と前記排オゾン濃度補正制御
信号とを加算する第１の加算器と、 この第１加算器の加算結果を位置型の制御信号に変換す
る第１の変換器と、 この第１変換器の出力に所定の第１の係数を乗算する第
１の乗算器と、 前記オゾン発生量調節器によるオゾン発生量の制御周期
内においてサンプリングされた複数の溶存オゾン濃度測
定値に基づいて、次の制御周期到達時点おにける溶存オ
ゾン濃度の予測値を演算する溶存オゾン濃度予測値演算
器と、 この溶存オゾン濃度予測値演算器の出力する溶存オゾン
濃度予測値と前記溶存オゾン濃度の目標値とに基づいて
制御演算を行い、溶存オゾン濃度補正制御信号を出力す
る溶存オゾン濃度予測補正項演算器と、 前記溶存オゾン濃度制御信号と前記溶存オゾン濃度補正
制御信号とを加算する第２の加算器と、 この第２の加算器の加算結果を位置型の制御信号に変換
する第２の変換器と、 この第２変換器の出力に所定の第２の係数を乗算する第
２の乗算器と、 前記第１乗算器の出力と前記第２乗算器の出力とを加算
し、オゾン発生量の目標値として前記オゾン発生量調節
器に出力する第３の加算器と、 を備えたことを特徴とするオゾン発生量自動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06888892A JP3206673B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | オゾン発生量自動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06888892A JP3206673B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | オゾン発生量自動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05269479A true JPH05269479A (ja) | 1993-10-19 |
| JP3206673B2 JP3206673B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=13386648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06888892A Expired - Lifetime JP3206673B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | オゾン発生量自動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3206673B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008049247A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Toshiba Corp | オゾン処理装置及びオゾン注入制御方法 |
| JP2013531556A (ja) * | 2010-06-16 | 2013-08-08 | フード・セイフティ・テクノロジー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | オゾン処理された流体を製造及び分配するシステム |
| JP6150954B1 (ja) * | 2015-12-28 | 2017-06-21 | 株式会社栃木日化サービス | 汚水処理装置 |
| WO2017115476A1 (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社栃木日化サービス | 汚水処理装置 |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP06888892A patent/JP3206673B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008049247A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Toshiba Corp | オゾン処理装置及びオゾン注入制御方法 |
| JP2013531556A (ja) * | 2010-06-16 | 2013-08-08 | フード・セイフティ・テクノロジー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | オゾン処理された流体を製造及び分配するシステム |
| JP6150954B1 (ja) * | 2015-12-28 | 2017-06-21 | 株式会社栃木日化サービス | 汚水処理装置 |
| WO2017115476A1 (ja) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 株式会社栃木日化サービス | 汚水処理装置 |
| CN108474202A (zh) * | 2015-12-28 | 2018-08-31 | 株式会社栃木日化服务 | 污水处理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3206673B2 (ja) | 2001-09-10 |
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